灰分和气化温度对胜利褐煤煤焦CO2气化反应性和结构特性的影响

摘要

采用热重分析仪(TGA)来探究胜利褐煤的灰分和气化温度对其焦样CO2气化反应性及结构的影响.将胜利褐煤(SL)经HCl-HF酸洗处理制得脱灰褐煤(DSL),然后在管式炉中制取焦样.通过扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、氮气吸附脱附仪(BET)分析脱灰前后煤样的结构和性质差异.结果表明:胜利褐煤富含含氧官能团,酸洗处理不会破坏胜利褐煤中的主要官能团,但在一定程度上脱除了侧链和小分子.脱灰褐煤煤基质表面矿物质颗粒显著减少,比表面积增加,孔结构也更加发达.但等温气化时脱灰褐煤的气化反应性却低于胜利褐煤的气化反应性,故猜测两种煤焦在不同温度下气化时有着不同的控制机理,为此提出两种气化反应性指数R0.5和R0.9,结果证实:胜利褐煤气化反应性在低温阶段由煤样中碱金属和碱土金属元素(AAEM)的催化作用主导,在高温阶段由煤样的孔结构扩散作用控制.另外,采用了分布活化能模型(DAEM)和随机孔模型(RPM)对气化反应性进行动力学分析,DAEM的拟合程度略好于RPM的拟合程度.